Степень улавливания химических веществ с использованием

физико-химических методов очистки

Вид оборудования (аппаратурное оформление)	Размер частиц, мкм	Эффективность, %	Допустимая запыленность газов, г/м3
Пылевая камера	>40	60	≥30
Циклоны:
батарейный групповой	>10 >20	90 95	≥30
Скрубберы: полый скруббер Вентури	– –	85 97-99	– –
Фильтрование: электрофильтры тканевые фильтры	0,01-10 0,9-100	99,5 95	100 20
Абсорберы	–	92-93	–
Адсорберы	–	99	–

В качестве аппаратов очистки от химических загрязнений применяются абсорберы, адсорберы, скрубберы.

В качестве абсорбентов используют только капельные жидкости. Например, воду можно достаточно эффективно использовать для обработки газов, содержащих хорошо растворимые загрязняющие вещества, такие как HCl, HF, NH₃, но она менее пригодна для улавливания слаборастворимых H₂S, Cl₂, SO₂.

При использовании в качестве адсорбентов цеолитов (СаХ и NaX) наиболее эффективно осуществляется адсорбция газов: метан, этан, сероводород, сероуглерод, оксид углерода.

Степень очистки газов зависит от таких факторов, как конструкция устройства (циклона, мультициклона, фильтра и т.д.); размер и плотность частиц пыли, концентрация их в газовой фазе; скорость газового потока в устройстве.

Работа любой пылеуловительной установки (камеры, циклона, фильтра) характеризуется степенью улавливания пыли или коэффициентом полезного действия η:

,

где С_н и С_к − концентрация частиц пыли в газах на входе и выходе из установки, г/м³ или мг/м³.

Чем больше КПД, тем выше величина степени очистки газов от пыли.

Конечная концентрация после очистки определяется по формуле:

,

где С_н – исходная концентрация (выбирается из таблицы 4.1 в соответствии с вариантом задания.

Общая эффективность технологической схемы очистки определяется по следующей формуле:

где n – количество аппаратов в технологической схеме;

η_i – эффективность i-ой схемы очистки.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение предельно допустимой концентрации вредного вещества в атмосферном воздухе населенных мест (ПДК).

2. Дайте определение предельно допустимой среднесуточной концентрации (ПДКсс) химического вещества в воздухе населенных мест.

3. В каких единицах измеряется концентрация загрязняющих веществ в воздухе?

4. Какие виды ПДК для веществ в воздухе существуют?

5. Раскройте понятие «Сорбционная очистка газов»

6. В чем заключается метод абсорбции?

7. Чем отличается абсорбция от адсорбции?

8. Чем отличается физическая абсорбция от хемосорбции?

9. Какие вещества используют в качестве адсорбентов?

10. Приведите примеры промышленных адсорбентов. Расскажите о применении, получении и недостатках активированного угля.

11. Какие требования предъявляют к абсорбентам?

12. В чем состоит суть процесса десорбции?

13. Перечислите основные составные части лабораторного стенда.

14. Принцип действия и порядок применения индикаторных трубок при анализе воздушной смеси.

15. Назовите отличительные особенности индикаторных трубок как портативных средств измерения.

16. Каким методом определяется индикационный эффект во всех индикаторных трубках при определении концентрации анализируемого компонента в воздухе.

17. Изложите порядок проведения работ с абсорбером.

18. Каким образом измеренная концентрация приводится к нормальным условям?

19. Перечислите основные требования безопасности при проведении лабораторных работ в экологической лаборатории.

20. Чем отличается стадия очистки газопылевых выбросов от ступени очистки?

21. Приведите примеры аппаратов пылеочистки.

22. Приведите примеры аппаратов, применяющихся для очистки выбросов от химических загрязнений.

Список литературы

1. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд-е 7-е, перер. и доп. В 3-х томах. Том I. Органические вещества. Под ред. засл. деят. науки проф. Н.В. Лазарева и док. мед. наук Э.Н. Левина. Ленинград, «Химия», 1977. – 315 с.

2. Ветошкин, А.Г. Процессы и аппараты пылеочистки. Учебное пособие. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005. – 210 с.

3. Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве. Старк С.Б. Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. – М. Металлургия, 1990. – 400 с.

4. Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.1338-03. «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест». Официальный сайт компании «Консультант Плюс». Режим доступа: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req =doc;base=LAW;n=56846

5. Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.1313-03. «Химические факторы производственной среды. Предельно допустимые концентрации (пдк) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Официальный сайт компании «Консультант Плюс». Режим доступа: http://base. consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=LAW;n=71238

6. ГОСТ 17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями. Официальный сайт компании «Консультант Плюс». Режим доступа: http://base.consultant.ru/ cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=ESU;n=9747

7. Зиганшин, М.Г. Проектирование аппаратов пылегазоочистки / М.Г. Зиганшин, А.А. Колесник, В.Н. Посохин. М.: Экоэкспресс-ЗМ, 1998. – 505 с.

8. Коростовенко В.В. Процессы и аппараты защиты атмосферы: Практикум / В. В. Коростовенко, В. А. Стрекалова. Гос. образоват. учреждение «ГАЦМиЗ», Ачинский филиал. – Красноярск: КГАЦМиЗ, 2003. – 144 с.

9. Гордон Г.М., Пейсахов И.Л. Пылеулавливание и очистка газов в цветной металлургии. –М.: Металлургия, 1977. – 456 с.

10. Рамм, В.М. Абсорбция газов. Изд. 2-е, переработ. и доп. М.: Химия, 1976. – 656 с.

11. Сторожев, Ю.И. Расчеты пылеулавливающих аппаратов промышленных печей. Методические указания к практическим занятиям / Ю.И. Сторожев, О.В. Раева, С.А. Козлова, И.М. Шалаев. – Красноярск: Изд-во СФУ, 2007. – 36 с.

Приложение: Образец оформления отчета по лабораторной работе

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Сибирский государственный аэрокосмический университет

имени академика М.Ф. Решетнева»

Факультет машиноведения и мехатроники

Кафедра инженерной экологии

Отчет по лабораторной работе

«МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ ОТ ГАЗООБРАЗНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ»

по курсу «Экология»

Выполнил:

студент гр. ______________

________________________

Проверил:

________________________

Красноярск 2012 г.